第一章數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)

1、數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)第一章第一章 數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ) 1前前 言言一、本課程性質(zhì)一、本課程性質(zhì)二、為什么要學習本課程二、為什么要學習本課程三、本課程要求三、本課程要求四、本課程內(nèi)容四、本課程內(nèi)容2l課程性質(zhì)：課程性質(zhì)：本課程是機械類各專業(yè)的一門主要專業(yè)選修課。本課程是機械類各專業(yè)的一門主要專業(yè)選修課。它以數(shù)控機床為對象，研究數(shù)字控制系統(tǒng)的工作原理、組成它以數(shù)控機床為對象，研究數(shù)字控制系統(tǒng)的工作原理、組成及其在數(shù)控機床上的應用。通過本課程的學習，應使學生掌及其在數(shù)控機床上的應用。通過本課程的學習，應使學生掌握數(shù)控技術(shù)的基本原理和基礎(chǔ)知識；掌握握數(shù)控技術(shù)的基本原理和基礎(chǔ)知識；掌握CNC數(shù)控系統(tǒng)的

2、組數(shù)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和數(shù)控加工插補原理；理解并掌握數(shù)控機床的伺服驅(qū)成結(jié)構(gòu)和數(shù)控加工插補原理；理解并掌握數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測裝置的動系統(tǒng)和檢測裝置的工作工作原理；原理；具備數(shù)控具備數(shù)控加工工藝的初步分加工工藝的初步分析能力析能力，以及，以及運用數(shù)控加工編程知識進行手工編程的能力運用數(shù)控加工編程知識進行手工編程的能力。l課程學時：課程學時：56l教材：李恩林主編教材：李恩林主編.數(shù)控技術(shù)原理及應用數(shù)控技術(shù)原理及應用，北京：國防工業(yè)出，北京：國防工業(yè)出版社，版社，2009l授課方式：課堂教學授課方式：課堂教學+實驗教學實驗教學l考核方式：期末考試（考核方式：期末考試（70%）+平時（平時（3

3、0%）一、本課程性質(zhì)及考核方式一、本課程性質(zhì)及考核方式3l是先進制造技術(shù)內(nèi)容之一是先進制造技術(shù)內(nèi)容之一l是制造裝備數(shù)字化的主要內(nèi)容是制造裝備數(shù)字化的主要內(nèi)容l是柔性自動化的基礎(chǔ)是柔性自動化的基礎(chǔ)l數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品l數(shù)控機床的應用越來越普及數(shù)控機床的應用越來越普及l(fā)數(shù)控機床應用人才需求量大且迫切數(shù)控機床應用人才需求量大且迫切l(wèi)數(shù)控技術(shù)適用領(lǐng)域廣泛數(shù)控技術(shù)適用領(lǐng)域廣泛l是機械工程領(lǐng)域的人才必備的專業(yè)知識是機械工程領(lǐng)域的人才必備的專業(yè)知識二、為什么要學習本課程？二、為什么要學習本課程？4 藍領(lǐng)：機床操作藍領(lǐng)：機床操作銀領(lǐng)（灰領(lǐng)）：工藝設(shè)計與編程，維修，數(shù)控

4、改造銀領(lǐng)（灰領(lǐng)）：工藝設(shè)計與編程，維修，數(shù)控改造金領(lǐng)（白領(lǐng)）：管理金領(lǐng)（白領(lǐng)）：管理金領(lǐng)銀領(lǐng)藍領(lǐng)社會急需的數(shù)控加工人才類型：社會急需的數(shù)控加工人才類型：5三、本課程要求三、本課程要求l要求不缺課，認真聽課，課前預習，課后復習要求不缺課，認真聽課，課前預習，課后復習l認真實驗，按時獨立完成作業(yè)，積極參加課堂認真實驗，按時獨立完成作業(yè)，積極參加課堂討論討論l有問題及時答疑并反饋信息有問題及時答疑并反饋信息l廣泛查閱參考資料廣泛查閱參考資料l充分利用實驗室的開放條件充分利用實驗室的開放條件l真正學到知識和本領(lǐng)。真正學到知識和本領(lǐng)。6四、本課程內(nèi)容四、本課程內(nèi)容1.數(shù)控技術(shù)的概念、發(fā)展方向，數(shù)控機床的

5、分類，數(shù)控技術(shù)的概念、發(fā)展方向，數(shù)控機床的分類，特點及優(yōu)越性；特點及優(yōu)越性；2.插補原理插補原理3.數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)及檢測裝置數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)及檢測裝置4.數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)5.數(shù)控機床的加工工藝數(shù)控機床的加工工藝6.數(shù)控機床編程基礎(chǔ)數(shù)控機床編程基礎(chǔ)7.數(shù)控機床編程技術(shù)數(shù)控機床編程技術(shù)8.伺服驅(qū)動系統(tǒng)伺服驅(qū)動系統(tǒng)7第一章第一章 數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ) 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機床的系統(tǒng)組成及其基本原理數(shù)控機床的系統(tǒng)組成及其基本原理第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機床的加工對象數(shù)控機床的加工對象第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向8第一節(jié)第一節(jié)

6、 數(shù)控機床的系統(tǒng)組成及其基本原理數(shù)控機床的系統(tǒng)組成及其基本原理數(shù)控機床的產(chǎn)生數(shù)控機床的產(chǎn)生 科學技術(shù)和社會生產(chǎn)的不科學技術(shù)和社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來斷發(fā)展，對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求，迫切需要一種靈活的、通用的、能越高的要求，迫切需要一種靈活的、通用的、能夠適應產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動化機床。數(shù)字控夠適應產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動化機床。數(shù)字控制制(Numerical Control(Numerical Control，簡稱，簡稱NCNC或數(shù)控或數(shù)控) )機床，就機床，就是在這樣的背景下誕生與發(fā)展起來的。它極其有是在這樣的背景下誕生與發(fā)展起來的。它極其

7、有效地解決了上述一系列矛盾，為單件、小批生產(chǎn)效地解決了上述一系列矛盾，為單件、小批生產(chǎn)的精密復雜零件提供了自動化加工手段。的精密復雜零件提供了自動化加工手段。9數(shù)控機床的發(fā)展介紹數(shù)控機床的發(fā)展介紹10l1948年，美國人年，美國人John Parsons提出設(shè)想提出設(shè)想;l1952年，年，試制成功世界上第一臺數(shù)控機床試制成功世界上第一臺數(shù)控機床 ；l19521959：第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)；：第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)；l1959195919651965：第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)：第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng) ；l1965196519701970：第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)：第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng) ；l1970197

8、019741974：第四代大規(guī)模集成電路及：第四代大規(guī)模集成電路及 小型通用計算機數(shù)控系統(tǒng)；小型通用計算機數(shù)控系統(tǒng)；l19741974 ：第五代微型計算機數(shù)控系統(tǒng)第五代微型計算機數(shù)控系統(tǒng) ；l2020世紀末世紀末 ：第六代基于第六代基于PC 的的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)。第一階段第一階段NC第二階段第二階段CNC體體積積減減小，小，功功能能性性能能提提高高1011NC與與CNClNCNC簡稱數(shù)控（簡稱數(shù)控（NC），是采用數(shù)字指令信號，是采用數(shù)字指令信號對機電產(chǎn)品或設(shè)備進行控制的一種自動控制技術(shù)。對機電產(chǎn)品或設(shè)備進行控制的一種自動控制技術(shù)。早期采用硬件數(shù)字電路實現(xiàn)的數(shù)控，早期采用硬件數(shù)字電路實現(xiàn)的數(shù)控

9、，屬于早期數(shù)屬于早期數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控裝置功能由邏輯電路實現(xiàn)，數(shù)控系控系統(tǒng)，數(shù)控裝置功能由邏輯電路實現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)通用性、靈活性較差，維修成本高。統(tǒng)通用性、靈活性較差，維修成本高。lCNCCNC現(xiàn)代采用微型計算機實現(xiàn)的數(shù)控，稱計現(xiàn)代采用微型計算機實現(xiàn)的數(shù)控，稱計算機數(shù)字控制技術(shù)，簡稱計算機數(shù)控算機數(shù)字控制技術(shù)，簡稱計算機數(shù)控（Computer Numerical Control，CNC）。）。以以微型計算機或小型計算機為控制單元，數(shù)控裝置微型計算機或小型計算機為控制單元，數(shù)控裝置功能幾乎全由軟件實現(xiàn)，硬件具有通用性。功能幾乎全由軟件實現(xiàn)，硬件具有通用性。lCNCCNC是先進制造技術(shù)或生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)，

10、是現(xiàn)代是先進制造技術(shù)或生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)制造業(yè)的基礎(chǔ)柔性自動化（柔性自動化（FMSFMS） 計算機集成制造（計算機集成制造（CIMCIM）11數(shù)字控制技術(shù)（數(shù)字控制技術(shù)（NC）l數(shù)字控制技術(shù)，簡稱數(shù)數(shù)字控制技術(shù)，簡稱數(shù)控（控（NC）：采用數(shù)字指：采用數(shù)字指令信號對機電產(chǎn)品或設(shè)令信號對機電產(chǎn)品或設(shè)備進行控制的一種自動備進行控制的一種自動控制技術(shù)?？刂萍夹g(shù)。l數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)備數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)備自動控制技術(shù)的顯著區(qū)自動控制技術(shù)的顯著區(qū)別：別：坐標控制坐標控制采用采用數(shù)字指令信號對設(shè)備的數(shù)字指令信號對設(shè)備的運動部件的坐標運動進運動部件的坐標運動進行控制。行控制。12數(shù)控加工的過程

11、數(shù)控加工的過程1.根據(jù)加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序根據(jù)加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫程序單，并把它記錄在載體上；格式編寫程序單，并把它記錄在載體上； 2.把程序載體上的程序通過輸入裝置輸入到把程序載體上的程序通過輸入裝置輸入到CNC單元中去；單元中去；3.CNC單元將輸入的程序經(jīng)過處理之后，向機床各個坐標單元將輸入的程序經(jīng)過處理之后，向機床各個坐標的伺服系統(tǒng)發(fā)出信號；的伺服系統(tǒng)發(fā)出信號；4.伺服系統(tǒng)根據(jù)伺服系統(tǒng)根據(jù)CNC單元發(fā)出的信號，驅(qū)動機床的運動部單元發(fā)出的信號，驅(qū)動機床的運動部件，并控制必要的輔助操作；件，并控制必要的輔助操作； 5.通過機床機械部件

12、帶動刀具與工件的相對運動，加工出通過機床機械部件帶動刀具與工件的相對運動，加工出要求的工件；要求的工件； 6.檢測機床的運動，并通過反饋裝置反饋給檢測機床的運動，并通過反饋裝置反饋給CNC單元，以單元，以減小加工誤差。減小加工誤差。13數(shù)控加工的過程數(shù)控加工的過程14數(shù)控系統(tǒng)的工作過程數(shù)控系統(tǒng)的工作過程15數(shù)控技術(shù)的基本原理數(shù)控技術(shù)的基本原理 將被控設(shè)備末端執(zhí)行部件的運動（或多個末將被控設(shè)備末端執(zhí)行部件的運動（或多個末端執(zhí)行部件的合成運動）端執(zhí)行部件的合成運動）納入納入到適當?shù)淖鴺讼抵?，到適當?shù)淖鴺讼抵校瑢⑺蟮膹碗s運動將所要求的復雜運動分解分解成各坐標軸的簡單直線成各坐標軸的簡單直線運動或

13、回轉(zhuǎn)運動，并用一個滿足精度要求的運動或回轉(zhuǎn)運動，并用一個滿足精度要求的基本基本長度單位（長度單位（Basic Length Unit，BLU）對各坐標對各坐標軸進行軸進行離散離散化，由電子控制裝置（即數(shù)控裝置）化，由電子控制裝置（即數(shù)控裝置）按數(shù)控程序規(guī)定的運動控制規(guī)律，產(chǎn)生與基本長按數(shù)控程序規(guī)定的運動控制規(guī)律，產(chǎn)生與基本長度單位對應的數(shù)字指令度單位對應的數(shù)字指令脈沖，脈沖，對各坐標軸的運動對各坐標軸的運動進行控制，并通過伺服執(zhí)行元件加以進行控制，并通過伺服執(zhí)行元件加以驅(qū)動驅(qū)動，從而，從而實現(xiàn)所要求的復雜運動。實現(xiàn)所要求的復雜運動。16數(shù)控機床的組成數(shù)控機床的組成 數(shù)控機床由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)

14、、伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、反饋裝置、輔助裝置和機床本體反饋裝置、輔助裝置和機床本體6部分組成。部分組成。17第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的分類數(shù)控機床的分類l按數(shù)控裝置類型進行分類按數(shù)控裝置類型進行分類l按伺服控制方式進行分類按伺服控制方式進行分類l按數(shù)控系統(tǒng)功能水平進行分類按數(shù)控系統(tǒng)功能水平進行分類l按加工工藝及用途進行分類按加工工藝及用途進行分類l按硬軟件進行分類按硬軟件進行分類18按數(shù)控裝置類型進行分類按數(shù)控裝置類型進行分類1點位控制數(shù)控機床點位控制數(shù)控機床 對于對于一些孔加工用數(shù)控機床，只要求獲得精確的孔一些孔加工用數(shù)控機床，只要求獲得精確的孔系坐標定位系坐標定位精

15、度，精度，而不管從一個孔到另外一個孔是按而不管從一個孔到另外一個孔是按照什么軌跡運動照什么軌跡運動。如圖所示點位控制數(shù)控鉆床加工。如圖所示點位控制數(shù)控鉆床加工。19按數(shù)控裝置類型進行分類按數(shù)控裝置類型進行分類2直線控制數(shù)控機床直線控制數(shù)控機床某些數(shù)控機床不僅要求具有準確定位的功能，而某些數(shù)控機床不僅要求具有準確定位的功能，而且要求從一點到另一點之間按直線移動，并能控制位且要求從一點到另一點之間按直線移動，并能控制位移的速度。如圖所示直線控制切削加工。移的速度。如圖所示直線控制切削加工。203輪廓控制數(shù)控機床輪廓控制數(shù)控機床更多的數(shù)控機床具有輪廓控制的功能，即可以加更多的數(shù)控機床具有輪廓控制的功

16、能，即可以加工具有曲線或者曲面的零件。如圖所示輪廓控制銑削工具有曲線或者曲面的零件。如圖所示輪廓控制銑削示意圖。示意圖。按數(shù)控裝置類型進行分類按數(shù)控裝置類型進行分類21l二坐標數(shù)控機床主要用于加工二維平面輪廓；二坐標數(shù)控機床主要用于加工二維平面輪廓；l三坐標數(shù)控機床主要用于加工三維立體輪廓；三坐標數(shù)控機床主要用于加工三維立體輪廓；l四坐標和五坐標數(shù)控機床主要用于加工空間復雜曲四坐標和五坐標數(shù)控機床主要用于加工空間復雜曲面或一些高精度、難加工的特殊型面面或一些高精度、難加工的特殊型面聯(lián)動坐標軸數(shù)聯(lián)動坐標軸數(shù)22數(shù)控機床相關(guān)事情：數(shù)控機床相關(guān)事情：東芝事件東芝事件1開環(huán)控制數(shù)控機床開環(huán)控制數(shù)控機床

17、這類機床的數(shù)控系統(tǒng)將零件的程序處理后，輸出這類機床的數(shù)控系統(tǒng)將零件的程序處理后，輸出數(shù)字指令信號給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床運動，沒有來自數(shù)字指令信號給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床運動，沒有來自位置傳感器的反饋信號。如圖開環(huán)控制系統(tǒng)示意圖。位置傳感器的反饋信號。如圖開環(huán)控制系統(tǒng)示意圖。按伺服控制方式進行分類按伺服控制方式進行分類232閉環(huán)控制數(shù)控機床閉環(huán)控制數(shù)控機床這類機床可以接受插補器的指令，而且隨時接受這類機床可以接受插補器的指令，而且隨時接受工作臺測得的實際位置反饋信號，根據(jù)其差值不斷進工作臺測得的實際位置反饋信號，根據(jù)其差值不斷進行誤差修正。如圖閉環(huán)控制系統(tǒng)示意圖。行誤差修正。如圖閉環(huán)控制系統(tǒng)示意圖。按

18、伺服控制方式進行分類按伺服控制方式進行分類243半閉環(huán)控制數(shù)控機床半閉環(huán)控制數(shù)控機床這種系統(tǒng)的閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及工這種系統(tǒng)的閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及工作臺，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性。如圖半閉環(huán)控作臺，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性。如圖半閉環(huán)控制系統(tǒng)示意圖。制系統(tǒng)示意圖。按伺服控制方式進行分類按伺服控制方式進行分類25根據(jù)一些功能及指標，可以把數(shù)控機床分為低、中、根據(jù)一些功能及指標，可以把數(shù)控機床分為低、中、高檔三類。高檔三類。按數(shù)控系統(tǒng)功能水平進行分類按數(shù)控系統(tǒng)功能水平進行分類l經(jīng)濟型數(shù)控機床（低檔）經(jīng)濟型數(shù)控機床（低檔）簡易數(shù)控，簡易數(shù)控，脈沖當量：脈沖當量：0.001-0

19、.010.001-0.01mmmml 全功能數(shù)控機床（中檔）全功能數(shù)控機床（中檔） 普及型數(shù)普及型數(shù)控機床，脈沖當量：控機床，脈沖當量： 0.1-1 0.1-1mml 高檔型數(shù)控機床（高檔）高檔型數(shù)控機床（高檔）五軸以上五軸以上聯(lián)動控制、高度柔性、超高速、超精密聯(lián)動控制、高度柔性、超高速、超精密, ,脈沖當量：脈沖當量： 0.1 0.1 mm26數(shù)控機床分類數(shù)控機床分類27l1.金屬切削類數(shù)控機床金屬切削類數(shù)控機床如數(shù)控車床、加工中心、如數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床等。數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜床等。l2.金屬成形類數(shù)控機床金屬成形類數(shù)控機床如數(shù)控折彎機、數(shù)控彎管如數(shù)控折彎

20、機、數(shù)控彎管機、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機等。機、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機等。l3.數(shù)控特種加工機床數(shù)控特種加工機床如數(shù)控線切割機床、數(shù)控電如數(shù)控線切割機床、數(shù)控電火花加工機床、數(shù)控激光切割機等?；鸹庸C床、數(shù)控激光切割機等。l4.測量、繪圖的類數(shù)控機床測量、繪圖的類數(shù)控機床如數(shù)控三坐標測量機、如數(shù)控三坐標測量機、數(shù)控對刀儀、數(shù)控繪圖儀等。數(shù)控對刀儀、數(shù)控繪圖儀等。按加工工藝及用途進行分類按加工工藝及用途進行分類28數(shù)控車床數(shù)控車床數(shù)控車削中心數(shù)控車削中心29數(shù)控立式倒置主軸車床數(shù)控立式倒置主軸車床數(shù)控立式車床數(shù)控立式車床30立式加工中心機床立式加工中心機床臥式加工中心機床臥式加工中心機床31數(shù)控磨床數(shù)控磨床

21、數(shù)控沖床數(shù)控沖床32數(shù)控激光切割機床數(shù)控激光切割機床三維數(shù)控三維數(shù)控激光加工機床激光加工機床33數(shù)控滾齒機數(shù)控滾齒機數(shù)控折彎機數(shù)控折彎機34電火花成型機床電火花成型機床數(shù)控線切割機床數(shù)控線切割機床35 三坐標測量機三坐標測量機36l1.硬件式數(shù)控系統(tǒng)（硬件式數(shù)控系統(tǒng)（NC系統(tǒng)）系統(tǒng)）屬于早期數(shù)控系統(tǒng)，屬于早期數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控裝置功能由邏輯電路實現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)通用性、數(shù)控裝置功能由邏輯電路實現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)通用性、靈活性較差，維修成本高。靈活性較差，維修成本高。l2.軟件式數(shù)控系統(tǒng)（軟件式數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)）系統(tǒng)）以微型計算機或以微型計算機或小型計算機為控制單元，數(shù)控裝置功能幾乎全由軟小型計算機為控制

22、單元，數(shù)控裝置功能幾乎全由軟件實現(xiàn)，硬件具有通用性。件實現(xiàn)，硬件具有通用性。按軟硬件進行分類按軟硬件進行分類37l1.數(shù)控機床的優(yōu)勢及特點數(shù)控機床的優(yōu)勢及特點l2.數(shù)控機床的使用范圍數(shù)控機床的使用范圍第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機床的加工對象數(shù)控機床的加工對象38l1.可以加工具有復雜型面的工件；可以加工具有復雜型面的工件；l2.加工精度高，尺寸一致性好；加工精度高，尺寸一致性好；l3.生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高;l4.可以減輕工人勞動強度；可以減輕工人勞動強度；l5.經(jīng)濟效益明顯；經(jīng)濟效益明顯；l6.可以精準計算成本和安排生產(chǎn)進度；可以精準計算成本和安排生產(chǎn)進度；l7.數(shù)控加工是數(shù)控加工是CAD/CAM技術(shù)

23、和先進制造的基礎(chǔ)。技術(shù)和先進制造的基礎(chǔ)。數(shù)控機床的優(yōu)勢及特點數(shù)控機床的優(yōu)勢及特點39l1.多品種、小批量的零件或新產(chǎn)品試制零件；多品種、小批量的零件或新產(chǎn)品試制零件；l2.幾何形狀復雜的零件；幾何形狀復雜的零件；l3.須進行多工序的零件須進行多工序的零件;l4.普通機床加工時，需昂貴工裝的零件；普通機床加工時，需昂貴工裝的零件；l5.對精度要求高的零件；對精度要求高的零件；l6.需多次修改的零件；需多次修改的零件；l7.不允許報廢的昂貴關(guān)鍵零件；不允許報廢的昂貴關(guān)鍵零件；l8.需要最短生產(chǎn)周期的零件。需要最短生產(chǎn)周期的零件。數(shù)控機床的使用范圍數(shù)控機床的使用范圍40第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控機床的發(fā)展方

24、向數(shù)控機床的發(fā)展方向 l1948年，美國人年，美國人John Parsons提出設(shè)想；提出設(shè)想；l1952年，年，試制成功世界上第一臺數(shù)控機床試制成功世界上第一臺數(shù)控機床 ；l19521959：第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)；：第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)；l1959195919651965：第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)：第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng) ；l1965196519701970：第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)：第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng) ；l1970197019741974：第四代大規(guī)模集成電路及：第四代大規(guī)模集成電路及 小型通用計算機數(shù)控系統(tǒng)；小型通用計算機數(shù)控系統(tǒng)；l19741974 ：第五代微型計算機數(shù)控系統(tǒng)第五代微型計算

25、機數(shù)控系統(tǒng) ；l2020世紀末世紀末 ：第六代基于第六代基于PC 的的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)。第一階段第一階段NC第二階段第二階段CNC柔柔性性自自動動化化體體積積減減小，小，功功能能性性能能提提高高41第一階段：第一階段：1958-1979，封閉式發(fā)展階段封閉式發(fā)展階段 第二階段：第二階段：“六五六五”、“七五七五”期間以及期間以及“八五八五”的前期的前期，引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段階段第三階段：第三階段：“八五八五”后期和后期和“九五九五”期間期間，實施產(chǎn)業(yè)化的研實施產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市場競爭階段究，進入市場競爭階段 目目 前：前：國產(chǎn)

26、數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50，配置的，配置的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達到了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達到了10；數(shù)控；數(shù)控機床的普及率迅速提高，數(shù)控機床擁有率目前機床的普及率迅速提高，數(shù)控機床擁有率目前已接近已接近3% 3% 我國數(shù)控機床發(fā)展的三個階段我國數(shù)控機床發(fā)展的三個階段42l高速度化高速度化 ：充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，大幅度充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，大幅度提高加工效率、降低加工成本，提高零件的表面加提高加工效率、降低加工成本，提高零件的表面加工質(zhì)量和精度，適應制造業(yè)對高效、優(yōu)質(zhì)、低成本工質(zhì)量和精度，適應制造業(yè)對高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)的廣泛需求生產(chǎn)的廣

27、泛需求；目前，；目前，電主軸轉(zhuǎn)速可達電主軸轉(zhuǎn)速可達15,000100,000 r/min、進給運動部件快移速度達進給運動部件快移速度達60120 m/min，切削進給速度達切削進給速度達60 m/min。 l高精度化：高精度化：近近1010多年來，普通級數(shù)控機床的加工精多年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由度已由10 10 mm提高到提高到5 5 mm，精密級加工中心精密級加工中心的加工精度則從的加工精度則從3 35 5 mm提高到提高到1 11.5 1.5 mm，超精密數(shù)控機床加工精度已開始進入納米級超精密數(shù)控機床加工精度已開始進入納米級(0.01 (0.01 m)m)。數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢 43數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢 l多功能化：多功能化：工序